專利名稱：顆粒強(qiáng)度測定儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬用于質(zhì)量檢測的測定記錄儀器，尤其適用于圓球狀或圓柱狀的顆粒料如顆粒肥料的抗壓碎強(qiáng)度測定，目前國內(nèi)現(xiàn)有的顆粒強(qiáng)度測定儀為安裝于底座上的立柱支承架上設(shè)一手搖加壓機(jī)構(gòu)，電子秤及試樣盤置于底座中央。測定時，轉(zhuǎn)動手輪對樣品施加壓力。破碎時的力由電子秤顯示出。其不足之處是手動加壓的速度快慢對測試置有影響，會產(chǎn)生加壓過頭，引起測定誤差；另外，儀器無數(shù)據(jù)處理功能，須進(jìn)行人工計算，精度差、效率低。
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足之處提供一種具有電動加壓、單片微機(jī)控制實現(xiàn)終點(diǎn)自動返回，自動數(shù)據(jù)處理及打印自動量程轉(zhuǎn)換等功能的顆粒強(qiáng)度測定儀。
本實用新型由微電機(jī)、浮動連軸器、傳動部件、加壓部件、傳感器、雙立柱支架、底盤、機(jī)殼、主電路板、顯示板及打印機(jī)組成，其特征在于微電機(jī)1安裝于傳動部件4的小支柱3上，在微電機(jī)1與傳動部件4之間設(shè)有浮動連軸器2。傳動部件4通過雙立柱5連接于底盤10，其下端與加壓部件7相連。加壓部件7的下方是與傳感器9相連的試樣盤8。安裝在箱體內(nèi)的主電路板21上的直流放大器14的輸入端與傳感器9連接，其輸出端與A／D轉(zhuǎn)換器15的輸入端連接。單片微機(jī)16的I／O口與顯示板11和打印機(jī)17相連接，同時還與電機(jī)驅(qū)動電路13和顯示驅(qū)動電路12相連接。A／D轉(zhuǎn)換器的輸出端與微機(jī)16的數(shù)據(jù)總線相連。機(jī)殼24為一可拆裝式連接的金屬箱體。


圖1是本實用新型測定儀整機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實用新型測定儀的原理框圖。
以下結(jié)合附圖通過實施例對本實用新型測定儀作進(jìn)一步描述。
微電機(jī)1，采用功率為10～20W的交流伺服電機(jī)，電壓為AC110V或AC220V，轉(zhuǎn)速為40～80轉(zhuǎn)／分，作用是為加壓部件提供動力。
小立柱3是高度為40～80mm三個立柱，它支承微電機(jī)1并與傳動部件4相連。浮動連軸器2的作用是將電機(jī)的動力傳至傳動部件4。傳動部件4為絲桿螺母機(jī)構(gòu)，其螺距為0.5～1.5mm，作用是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橹本€運(yùn)動通過加壓部件7對樣品施加壓力，其外徑為φ25～φ35mm。傳感器9為懸臂式結(jié)構(gòu)，其精為0.02～0.3級，當(dāng)傳感器受力時可以將所受的力變?yōu)橹绷麟妷盒盘栞敵?。主電器?1中的單片微機(jī)16為4～8位超大規(guī)模集成電路，本實例中采用Intel公司的8031型。內(nèi)存容量為2－8K，其作用是數(shù)據(jù)處理和控制，A／D轉(zhuǎn)換器15為8－11位、4－8通道，作用是將模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號。直流放器14采用高精度運(yùn)算放大器集成塊，其作用是將傳感器的微弱信號放大后送至A／D轉(zhuǎn)換器15。機(jī)殼24由金屬型材框架和復(fù)塑鋼板構(gòu)成。兩側(cè)板22及底極23通過導(dǎo)向槽連接。面板25、背板20和頂板19與側(cè)板22底極23均由螺釘連接。
單片微機(jī)采用的程序為1、主程序根據(jù)傳感器信號的變化判斷測定終點(diǎn)并控制電機(jī)通斷和反向；根據(jù)傳感測得終點(diǎn)信號的值變換A／D轉(zhuǎn)換器的輸入通道，以實現(xiàn)自動轉(zhuǎn)換量程；數(shù)據(jù)管理、子程序調(diào)用；數(shù)據(jù)處理；控制打印機(jī)。
2、計算子程序計算出規(guī)定次數(shù)(如30次)的測定平均值。
3、回程時間控制子程序。
4、順序重復(fù)顯示子程序。
5、打印子程序。
(六)顯示板11，裝有四只LED顯示器，通過顯示驅(qū)動電路將測定序號、測定值和平均值顯示出來供記錄和核對，它與主電路板的I／O口相連。
(七)打印機(jī)17為TPMP－16A型微型打印機(jī)，它與主電路極的I／O口相連接。
本儀器的主要性能指標(biāo)1、強(qiáng)度范圍0－100N。
2、顆粒直徑1－15mm。
3、測量精度≤±1％。
4、分辨率0.1N。
5、電源AC220V±10％。
6、重量4.6Kg。
二、本儀器的使用方法(一)啟動電源開關(guān)，工作指示燈亮，電機(jī)1啟動，加壓部件7先緩緩向下移動至試樣盤8又自動回升到一定高度停止。儀器進(jìn)入等待測定狀態(tài)。
(二)用鑷子夾一粒樣品放于試樣盤8中央。
(三)撳動“啟動”按鍵，加壓部件7立即向下移動對樣品施加壓力，直到樣品被壓碎，電機(jī)1立即反轉(zhuǎn)加壓部件7又自動提升一定高度等待加上下一粒樣品。此時數(shù)碼管顯示的是測得的強(qiáng)度值。
(四)重復(fù)(三)的操作直至測完規(guī)定的次數(shù)。
(五)再撳一次啟動鍵，儀器自動顯示出平均值及各次順序號及各次的值。
(六)撳動打印機(jī)鍵一次，打印機(jī)即打印出所需的數(shù)據(jù)表格。
本實用新型的優(yōu)點(diǎn)1、測定過程中，可以即時準(zhǔn)確判斷樣品破碎時所受的力，并即時控制微電機(jī)反轉(zhuǎn)。
2、可以在測定完規(guī)定的次數(shù)(如30次)后，自動停止運(yùn)轉(zhuǎn)并顯示出測定結(jié)果(強(qiáng)度平均值)，接著依次顯示出每次的測量順序號和強(qiáng)度值供紀(jì)錄或校對，記錄還可以通過配套的打印機(jī)打印出數(shù)據(jù)表格。
3、機(jī)械零部件結(jié)構(gòu)簡單、加工費(fèi)用較低、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)無噪聲、工作可靠。
4、儀器體積小(220×220×320mm)，重量輕(4.7Kg)。
5、機(jī)殼由金屬型材框架和復(fù)塑板組成，抗電磁干擾能力強(qiáng)，維修時側(cè)板、頂板和底板拆裝方便。
6、儀器自動化程度較高、操作簡單方便。
7、價格低，易于推廣應(yīng)用。
權(quán)利要求1.顆粒強(qiáng)度測定儀，由微電機(jī)、浮動連軸器、傳動部件、加壓部件、傳感器、雙立柱支架、底盤、機(jī)殼、主電路板、顯示板及打印機(jī)等組成，其特征在于(a)微電機(jī)1安裝于傳動部件4的小支柱3上，在微電機(jī)1與傳動部件4之間設(shè)有浮動連軸器2，傳動部件4通過雙立柱5連接于底盤10上，其下端與加壓部件7相連，加壓部件7的下方是與傳感器9相連的試樣盤8；(b)安裝在箱體的主電路板21上的直流放大器14的輸入端與傳感器9相連接，其輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器15的輸入端連接，單片微機(jī)46的I/O口與顯示板11和打印機(jī)17相連接，同時還與電機(jī)驅(qū)動電路3和顯示驅(qū)動電路12相連接，A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與微機(jī)16的數(shù)據(jù)總線相連。(c)機(jī)殼24為一可拆裝式連接的金屬箱體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定儀，其特征在于微電機(jī)1轉(zhuǎn)速為40～80轉(zhuǎn)／分，功率為10～20W。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定儀，其特征在于安裝微電機(jī)的小支柱3是高度為40～80mm三個立柱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述測定儀，其特征在于單片微機(jī)16為4～8位超大規(guī)模集成塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述測定儀，其特征在于傳動部件4的直徑為φ25～φ35mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1和5所述的測定儀，其特征在于傳動部件4的絲桿螺距為0.5～1.5mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定儀，其特征在于A／D轉(zhuǎn)換器14為8～11位，4～8通道。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定儀，其特征在于傳感器9為懸臂式結(jié)構(gòu)，精度為0.02～0.3級。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定儀，其特征在于機(jī)殼24的兩側(cè)板22及底板23通過導(dǎo)向槽連接，而面板25、背板20和頂板19與上述側(cè)板22和底板23均由螺釘連接。
專利摘要顆粒強(qiáng)度測定儀，屬用于質(zhì)量檢測的測定記錄儀器，尤其適于圓球狀或圓柱狀的顆粒料抗壓碎強(qiáng)度測定。它由微電機(jī)、傳動部件、傳感器、主電路板、機(jī)殼、顯示板、打印機(jī)等組成。主電路板由放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、單片微機(jī)等組成。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、加工成本低、操作簡單、測定精度較高等優(yōu)點(diǎn)。對目前國內(nèi)迅速發(fā)展的各種復(fù)合肥料的質(zhì)量檢測有較重要的意義。
文檔編號G01N3/08GK2133839SQ9223150
公開日1993年5月19日 申請日期1992年8月21日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月21日
發(fā)明者劉子嘉, 鄭琛 申請人:云南省化工研究院